鐵礦中的脂肪酸與火星生命

在英國南邊的多賽特郡(Dorset)海邊，有一條潺潺小溪緩緩流入著名景點杜德爾門附近的聖奧斯華爾德灣(St Oswald’s Bay)

多賽特郡(Dorset)海邊

這條溪流有什麼特別之處呢？

原來這條溪流的水，pH值為3.5、呈酸性，科學家推測這條溪流，和幾百萬年前流入火星古代湖泊的水非常相似。

測量多賽特郡溪的pH值，發現溪水呈酸性

白堊紀時期的地球，森林大火燃燒樹木形成的碳墜入砂土，而溪流流經時，將富含碳的沙土沖刷帶走，而一些自營細菌能夠利用硫原子置換出碳原子，並使用碳原子製造養分養活自己，而硫原子就和砂土中的其他物質，像是鐵，形成黃鐵礦（俗稱愚人金）。而到了今日，這些黃鐵礦有些被氧化，釋放出硫原子到水中，使得溪流pH值下降；也有一些鐵硫化合物沉澱在河床，像是黃鉀鐵礬(jarosite)。黃鉀鐵礬很喜歡抓住有機分子，尤其是有機酸。如果將黃鉀鐵礬放置在濕潤的環境中，如英國南部海岸，它就會在水的影響下變成針鐵礦(goethite)

黃鐵礦黃鉀鐵礬

而針鐵礦在乾燥的環境（如火星）中，就會脫水變成另一種礦物──赤鐵礦(hematite)，而赤鐵礦就是火星表面覆蓋的那層類似鐵鏽的紅色物質。在火星上的土壤中，黃鉀鐵礬、針鐵礦、赤鐵礦佔了一席之地

針鐵礦赤鐵礦

科學家發現，針鐵礦內部蘊含大量保存良好的脂肪酸，脂肪酸是一種構成生命的重要物質，也是組成細胞膜的分子之一。我們可以從脂肪酸的數量，大略推測古代有多少微生物存在這個地區，而科學家告訴我們，多賽特郡的溪流和火星曾經生活過的微生物量差不多。另外，藉由火星探測得到的樣品，也可以推估，至少28.6×10⁹kg的脂肪酸被鎖在火星富含鐵礦的地表。

為什麼找到脂肪酸就可以幾乎確定生命曾經存在過呢？

科學家告訴我們，如果你隨意將一堆碳丟在同一空間，不加入任何酵素，那它們可能產生的反應有超過50000種（因為碳有很多同位素），根本不可能形成脂肪酸鏈。因此，如果發現脂肪酸鏈，那就代表這個過程必定有酵素的參與──也就是有生物的參與。

脂肪酸

好奇號所使用的分析工具是SAM (Sample Analysis at Mars)。SAM的運作原理是：將火星的土壤樣本和化學溶液混合9次，並加熱到900℃，變成蒸氣後，根據各種氣體之間的差異，分離各物質，如此一來，科學家就可以知道，樣本中含有哪些物質。而其中兩次混合的溶液則是甲醇與4-甲基氫氧化銨，以及能夠偵測到脂肪酸的溶液。